آزمون سمیت ژنی جهش معکوس باکتریایی (ایمز)

 

الزام دریافت تأییدیه برای تجهیزات پزشکی، مواد اولیه، محصولات آرایشی و دارویی

خلاصه آزمون

زمینه و هدف: ارزیابی پتانسیل جهش‌زایی مواد یکی از مهم‌ترین مراحل بررسی ایمنی زیستی محصولات پزشکی، دارویی، آرایشی و بهداشتی و مواد اولیه مورد استفاده در این صنایع است. بسیاری از ترکیبات شیمیایی قادرند با ایجاد تغییرات در ماده ژنتیکی سلول‌ها، موجب بروز جهش‌های ژنی شوند که این تغییرات می‌توانند زمینه‌ساز اختلالات ژنتیکی، ناهنجاری‌های سلولی و افزایش خطر سرطان‌زایی باشند. آزمون سمیت ژنی ایمز یکی از شناخته‌شده‌ترین و پرکاربردترین روش‌های غربالگری جهش‌زایی است که برای شناسایی موادی با قابلیت ایجاد جهش در DNA مورد استفاده قرار می‌گیرد. این آزمون به عنوان یکی از آزمون‌های اصلی ژنوتوکسیسیتی در ارزیابی زیست‌سازگاری محصولات و مواد در تماس با بدن شناخته شده و اطلاعات ارزشمندی در خصوص ایمنی ژنتیکی نمونه مورد بررسی فراهم می‌سازد.

روش انجام: در تست سمیت ژنی ایمز، از سویه‌های اختصاصی باکتریایی استفاده می‌شود که به علت وجود جهش‌های مشخص، توانایی رشد در محیط فاقد برخی مواد ضروری را ندارند. نمونه یا عصاره آزمون در غلظت‌های مختلف با این سویه‌ها تماس داده می‌شود. ارزیابی معمولاً در دو شرایط شامل حضور و عدم حضور سیستم فعال‌سازی متابولیکی انجام می‌گردد تا امکان شناسایی موادی که پس از متابولیسم دارای اثر جهش‌زایی می‌شوند نیز فراهم شود. در صورت ایجاد جهش معکوس در ژن‌های هدف، باکتری‌ها توانایی رشد و تشکیل کلونی در محیط انتخابی را بازیابی می‌کنند. پس از پایان دوره انکوباسیون، تعداد کلونی‌های ایجاد شده شمارش و با گروه کنترل مقایسه می‌شود. علاوه بر بررسی تعداد کلونی‌ها، وضعیت سمیت باکتریایی و یکنواختی پاسخ در غلظت‌های مختلف نیز مورد ارزیابی قرار می‌گیرد تا اعتبار نتایج تضمین شود.

یافته‌ها و طبقه‌بندی: نتایج تست سمیت ژنی ایمز بر اساس تعداد کلونی‌های بازگشت‌یافته و مقایسه آن‌ها با کنترل منفی تفسیر می‌شود. افزایش معنی‌دار و وابسته به دوز تعداد کلونی‌ها نشان‌دهنده وجود پتانسیل جهش‌زایی در ماده مورد بررسی است. این آزمون قادر به شناسایی انواع مختلف جهش‌های ژنی از جمله جایگزینی بازهای نوکلئوتیدی و جهش‌های جابه‌جایی چارچوب خوانش ژن می‌باشد. طبقه‌بندی نتایج بر اساس شدت پاسخ، وجود روند وابسته به غلظت، قابلیت تکرار و انطباق با معیارهای پذیرش انجام می‌شود. مشاهده افزایش پایدار و تکرارپذیر تعداد کلونی‌ها در یک یا چند سویه باکتریایی به عنوان شواهد مثبت جهش‌زایی تلقی می‌شود، در حالی که عدم افزایش معنی‌دار کلونی‌ها در شرایط معتبر آزمون نشان‌دهنده نبود شواهد جهش‌زایی در محدوده غلظت‌های بررسی‌شده است.

نتیجه‌گیری: آزمون سمیت ژنی ایمز یکی از معتبرترین و پذیرفته‌شده‌ترین روش‌های غربالگری ژنوتوکسیسیتی برای شناسایی مواد دارای پتانسیل جهش‌زایی محسوب می‌شود. این آزمون به دلیل حساسیت مناسب، سرعت اجرا، هزینه مقرون‌به‌صرفه و قابلیت شناسایی طیف وسیعی از ترکیبات جهش‌زا، جایگاه ویژه‌ای در برنامه‌های ارزیابی ایمنی زیستی دارد. نتایج حاصل از آزمون ایمز در کنار سایر مطالعات ژنوتوکسیسیتی، اطلاعات جامعی در خصوص خطرات ژنتیکی احتمالی محصولات فراهم نموده و نقش مهمی در ارزیابی ریسک، توسعه محصول و اخذ مجوزهای قانونی ایفا می‌کند. این آزمون یکی از اجزای کلیدی مستندات مورد نیاز برای ارزیابی زیست‌سازگاری و بررسی ایمنی مواد و تجهیزات پزشکی به شمار می‌رود.

واژگان کلیدی: سمیت ژنی، ژنوتوکسیسیتی، آزمون ایمز، جهش‌زایی، جهش ژنی، جهش معکوس، ارزیابی زیست‌سازگاری، ISO 10993-3، ایمنی زیستی، آسیب DNA، ارزیابی ریسک ژنتیکی، سویه‌های باکتریایی

آزمون های مشابه

تصویر خلاصه آزمون

خلاصه روند تست سمیت ژنی ایمز

⚠️ الزامات قانونی

انجام آزمون ایمز برای اخذ پروانه ساخت، کد IRC و تاییدیه سازمان غذا و دارو جهت ورود به بازار ایران و بازارهای بین‌المللی، برای تمامی تجهیزات پزشکی با تماس طولانی مدت (بیشتر از 24 ساعت) و تماس ایمپلنت (بیشتر از 30 روز) الزامی است. این آزمون به عنوان پایه و اساس هر باتری سمیت ژنی طبق استاندارد ISO 10993-3 معرفی شده و نتایج آن برای تشخیص جهش‌های نقطه‌ای و اثبات عدم وجود جهش‌زایی تجهیزات پزشکی مورد پذیرش مراجع قانونی قرار می‌گیرد.

تست سمیت ژنی ایمز

آزمون ایمز یکی از اصلی‌ترین و پایه‌ای‌ترین آزمون‌های سمیت ژنی طبق استاندارد ISO 10993-3 است که مشخص می‌کند محصول شما آیا باعث جهش‌های نقطه‌ای در DNA می‌شود یا خیر. این آزمون با استفاده از سویه‌های خاص باکتریایی در محیط فاقد هیستیدین انجام می‌شود و در صورتی که ماده جهش‌زا باشد، باکتری‌ها توانایی رشد پیدا کرده و کلونی تشکیل می‌دهند. انجام این آزمون برای تمامی تجهیزات پزشکی با تماس طولانی مدت (بیشتر از 24 ساعت) و تماس ایمپلنت (بیشتر از 30 روز) الزامی است. آزمایشگاه سنجش ساناژن این آزمون را بر اساس استاندارد OECD 471 و ISO 10993-3 انجام می دهد.

OECD 471: دستورالعمل مرجع اصلی برای انجام آزمون برگشت جهشی باکتریایی یا آزمون ایمز. این آزمون برای تشخیص جهش‌های نقطه‌ای در باکتری‌ها طراحی شده است.

ISO 10993-3: استاندارد اصلی برای انجام آزمون‌های سمیت ژنی تجهیزات پزشکی. OECD 471 به عنوان یک روش معتبر برون تنی در کنار این استاندارد برای ارزیابی سمیت ژنی قابل استفاده است.

ISO 10993-12: اختصاص به آماده‌سازی نمونه و عصاره‌گیری. نحوه برش، آماده‌سازی و عصاره‌گیری نمونه‌های تجهیزات پزشکی دقیقاً مطابق با این استاندارد انجام می‌شود.

آزمون سمیت ژنی ایمز الزامی است برای:

  • تجهیزات پزشکی با تماس طولانی مدت (بیشتر از 24 ساعت تا 30 روز)
  • تجهیزات پزشکی با تماس ایمپلنت (بیشتر از 30 روز)
  • تجهیزات پزشکی ساخته شده از پلیمر، فلز، سرامیک و کامپوزیت که احتمال آزادسازی ترکیبات با پتانسAیل جهش‌زایی دارند مانند ایمپلنت‌های ارتوپدی، استنت‌های دارویی، دریچه‌های قلبی، پیس میکر، مواد دندانی و ارتودنسی
  • محصولات آرایشی بهداشتی و دارویی که نیاز به ارزیابی سمیت ژنی دارند

آزمون سمیت ژنی ایمز الزامی نیست برای:

  • تجهیزات پزشکی با تماس سطحی محدود (کمتر از 24 ساعت) مانند کاتترهای کوتاه مدت، سوزن‌ها و لوله‌های تغذیه
  • تجهیزات پزشکی که قبلاً ترکیبات آنها به عنوان غیر جهش‌زا شناخته شده است

آزمون ایمز: یک آزمون برون تنی باکتریایی برای تشخیص جهش‌های نقطه‌ای یا همان جهش معکوس در ژن‌های دخیل در سنتز هیستیدین. این آزمون با استفاده از سویه‌های باکتری سالمونلا تیفی موریوم و اشرشییا کلی انجام می‌شود.

جهش معکوس: نوعی جهش که اثر یک جهش قبلی را خنثی کرده و فنوتیپ اصلی را باز می‌گرداند. در آزمون ایمز، جهش معکوس باعث می‌شود باکتری که قبلاً برای سنتز هیستیدین ناقص بود، توانایی رشد در محیط فاقد هیستیدین را پیدا کند.

فرکشن S9: یک فرآورده آنزیمی حاصل از میکروزوم کبد موش تیمار شده که برای شبیه‌سازی متابولیسم کبدی و فعال‌سازی مواد پیش جهش‌زا استفاده می‌شود.

  • استاندارد مرجع: OECD 471 در کنار ISO 10993-3
  • نوع روش: کمی با استفاده از شمارش کلونی باکتریایی یا همان آزمون برگشت جهشی باکتریایی
  • سویه‌های باکتریایی: سالمونلا تیفی موریوم شامل سویه‌های TA98، TA100، TA1535 و TA1537 به همراه اشرشییا کلی شامل سویه WP2 uvrA
  • شرایط انکوباسیون: دمای 37 درجه سانتی‌گراد به مدت 48 تا 72 ساعت
  • فعال کننده متابولیک: مخلوط S9 در غلظت‌های 10 تا 30 درصد
  • مدت زمان انجام و گزارش: 4 تا 6 هفته کاری
  • گزارش نهایی: فقط به زبان انگلیسی
  • دامنه تشخیص: ارزیابی جهش‌زایی مواد شیمیایی و تجهیزات پزشکی از طریق تشخیص جهش‌های نقطه‌ای

اصل جهش معکوس: از پنج سویه باکتریایی سالمونلا تیفی موریوم و یک سویه اشرشییا کلی با جهش‌های مشخص در ژن‌های دخیل در سنتز هیستیدین استفاده می‌شود. اگر ماده مورد نظر جهش‌زا باشد، جهش معکوس رخ داده و باکتری در محیط فاقد هیستیدین قادر به رشد خواهد بود. شمارش کلونی‌های رشد کرده نشان دهنده قدرت جهش‌زایی ماده است.

اصل فعال‌سازی متابولیک با S9: برخی مواد به خودی خود جهش‌زا نیستند، اما پس از متابولیسم در کبد به متابولیت‌های جهش‌زا تبدیل می‌شوند که به آنها پیش جهش‌زا می‌گویند. مخلوط S9 که حاوی آنزیم‌های میکروزومال کبدی است، برای شبیه‌سازی متابولیسم کبدی و شناسایی این مواد استفاده می‌شود. آزمون در دو حالت با و بدون S9 انجام می‌گیرد.

اصل سویه‌های اختصاصی: هر سویه باکتریایی برای تشخیص نوع خاصی از جهش طراحی شده است. سویه TA1535 برای تشخیص جهش تعویض جفت باز، سویه TA100 برای تشخیص جهش تعویض جفت باز با حساسیت بیشتر، سویه TA1537 برای تشخیص جهش شیفت قاب، سویه TA98 برای تشخیص جهش شیفت قاب و سویه WP2 برای تشخیص جهش تعویض جفت باز در جایگاه تریپتوفان.

تجهیزات اصلی: هود لامینار، انکوباتور 37 درجه، اتوکلاو، حمام آب 45 تا 50 درجه، شمارشگر کلونی، میکروسکوپ، فریزر 80- درجه، سانتریفیوژ، پیپت اتوماتیک و سریال

مواد مصرفی اصلی: سویه‌های باکتریایی TA98، TA100، TA1535، TA1537 و WP2، محیط کشت غنی، محیط انتخابی فاقد هیستیدین، آگار نرم، مخلوط S9، کنترل منفی، کنترل مثبت، پلیت پتری، بافر

نمونه مطابق استاندارد ISO 10993-12 آماده می‌شود. عصاره‌گیری در حلال قطبی و حلال غیرقطبی انجام می‌گردد. نسبت سطح به حجم رعایت شده و عصاره‌گیری در دمای 37 تا 38 درجه سانتی‌گراد به مدت 24 تا 72 ساعت انجام می‌شود. سپس حداقل 5 غلظت با فاصله 2 تا 10 برابر از عصاره تهیه می‌گردد.

کشت سویه‌ها: سویه‌های باکتریایی از کشت ذخیره در دمای 80- درجه سانتی‌گراد به محیط غنی منتقل شده و به مدت 16 تا 20 ساعت در دمای 37 درجه سانتی‌گراد انکوبه می‌شوند تا به مرحله رشد لگاریتمی برسند.

آماده‌سازی مخلوط توپ آگار: آگار نرم به همراه باکتری، ماده آزمون و در صورت نیاز مخلوط S9 در لوله‌های استریل مخلوط می‌شوند.

پلیتینگ: مخلوط توپ آگار بلافاصله بر روی سطح پلیت‌های حاوی محیط حداقل ریخته شده و به طور یکنواخت پخش می‌شود. هر غلظت در 3 تکرار تست می‌شود. کنترل‌های منفی و مثبت نیز به همین روش آماده می‌شوند.

انکوباسیون: پس از سفت شدن آگار حدود 30 دقیقه در دمای اتاق، پلیت‌ها به صورت وارونه در انکوباتور با دمای 37 درجه سانتی‌گراد به مدت 48 تا 72 ساعت قرار می‌گیرند.

شمارش کلونی: پس از انکوباسیون، کلونی‌های برگشت جهشیافته در هر پلیت به صورت دستی یا با دستگاه شمارشگر خودکار کلونی شمارش می‌شوند.

نتیجه آزمون بر اساس تعداد کلونی‌های برگشتی در هر پلیت و مقایسه با کنترل منفی (حلال) تعیین می‌شود:

نتیجه وضعیت معیار پذیرش (طبق OECD 471)
غیر جهش‌زا منفی (Negative) افزایش میانگین کلونی‌های برگشتی کمتر از 2 برابر کنترل منفی و عدم وجود رابطه دوز-پاسخ
جهش‌زا مثبت (Positive) افزایش وابسته به غلظت (دوز-پاسخ) و از نظر آماری معنی‌دار در حداقل یک سویه و یک شرایط (با یا بدون S9)، با میانگین کلونی‌های برگشتی ≥ 2 برابر کنترل منفی
  • نکته ۱: معیار اصلی قضاوت، افزایش 2 برابری یا بیشتر در تعداد کلونی‌های برگشتی نسبت به کنترل منفی، همراه با یک رابطه دوز-پاسخ قابل تکرار است.
  • نکته ۲: آزمون در دو شرایط مجزا با و بدون فعال کننده متابولیک S9 انجام می‌شود تا مواد پیش جهش‌زا نیز شناسایی شوند.
  • نکته ۳: نتایج مثبت در آزمون ایمز معمولاً نیاز به تأیید با یک آزمون دوم مانند آزمون جهش ژنی یا آزمون ریزهسته دارند که همان باتری حداقلی طبق استاندارد ISO 10993-3 است.
  • نکته ۴: نتایج منفی در آزمون ایمز به تنهایی کافی نیست و باید با سایر آزمون‌های باتری سمیت ژنی تکمیل شود.

غربالگری سطح اول جهش‌زایی:

این آزمون به عنوان غربالگر سطح اول در سلسله مراتب ارزیابی سمیت ژنی عمل می‌کند. نتایج منفی در آزمون ایمز با سویه‌های مناسب نشانگر قوی عدم وجود جهش‌زایی است، اما برای رد کامل سمیت ژنی کافی نیست.

پیش‌بینی سرطان‌زایی و جهش‌زایی:

همبستگی خوبی بین نتایج مثبت در آزمون ایمز و سرطان‌زایی در حیوانات وجود دارد. حدود 80 درصد از مواد سرطان‌زای شناخته شده در آزمون ایمز مثبت هستند. با این حال، بعضی از مواد سرطان‌زا در آزمون ایمز منفی هستند زیرا ممکن است از طریق مکانیسم‌های غیر ژنوتوکسیک عمل کنند.

الزامات قانونی سازمان غذا و دارو:

سازمان غذا و داروی ایران و سایر مراجع نظارتی بین‌المللی مانند FDA و MHRA، انجام آزمون ایمز را برای تمامی تجهیزات پزشکی با تماس طولانی مدت و ایمپلنت به عنوان بخش اجباری باتری سمیت ژنی الزامی می‌دانند.

تفاوت با انحراف کروموزومی: آزمون ایمز جهش‌های نقطه‌ای را در سطح ژن تشخیص می‌دهد، در حالی که OECD 473 انحرافات کروموزومی ساختاری را در سلول‌های پستانداران ارزیابی می‌کند.

تفاوت با جهش ژنی در سلول پستانداران: آزمون ایمز در باکتری‌ها انجام می‌شود که سریع، ارزان و یک سیستم ساده است، در حالی که OECD 476 در سلول‌های پستانداران انجام می‌شود که به انسان نزدیک‌تر ولی گران‌تر است.

تفاوت با ریزهسته: آزمون ایمز فقط جهش‌های نقطه‌ای را تشخیص می‌دهد، در حالی که OECD 487 هم شکست کروموزومی و هم آنیوژنیسیته را تشخیص می‌دهد.

مزیت اصلی روش ایمز: این روش سریع‌ترین با زمان 2 تا 3 روز، ارزان‌ترین و قابل اتوماسیون‌ترین روش غربالگری جهش‌زایی است که به عنوان پایه هر باتری سمیت ژنی عمل می‌کند و برای غربالگری حجم بالای نمونه‌ها ایده‌آل است.

  • مشخصات دقیق نمونه شامل توضیحات فنی، شماره لات و تاریخ تولید
  • شرایط عصاره‌گیری شامل نسبت سطح به حجم، حلال، دما و زمان مطابق با استاندارد ISO 10993-12
  • سویه‌های باکتریایی استفاده شده شامل TA98، TA100، TA1535، TA1537 و WP2 uvrA
  • نتایج سمیت باکتریایی شامل کاهش رشد و شفافیت پلاک برای تعیین محدوده غلظت‌های غیرسمی
  • غلظت‌های تست شده عصاره شامل حداقل 5 غلظت با فاصله 2 تا 10 برابر
  • نتایج کنترل‌های منفی شامل محدوده کنترل تاریخی
  • نتایج کنترل‌های مثبت شامل تأیید حساسیت سویه‌ها و عملکرد S9
  • میانگین تعداد کلونی‌های برگشتی در هر غلظت همراه با انحراف معیار و در 3 تکرار
  • نتیجه آزمون در شرایط با S9 و بدون S9
  • طبقه‌بندی نهایی شامل جهش‌زا یا غیر جهش‌زا
  • مهر تأیید و امضای مدیر فنی

آیا گزارش آزمون ایمز برای اخذ تاییدیه سازمان غذا و داروی ایران کافی است؟

بله. آزمایشگاه سنجش ساناژن به عنوان آزمایشگاه همکار رسمی دارای مجوز، گواهی ISO 17025 و رعایت اصول GLP می‌باشد. با این حال، طبق ISO 10993-3، این آزمون به تنهایی کافی نیست و باید با یک باتری از آزمون‌ها تکمیل شود.

آیا آزمون ایمز به تنهایی برای اثبات عدم وجود سمیت ژنی کافی است؟

خیر. هیچ آزمون واحدی نمی‌تواند تمام مکانیسم‌های سمیت ژنی را پوشش دهد. این آزمون فقط جهش‌های نقطه‌ای را تشخیص می‌دهد. یک باتری حداقلی شامل OECD 471 به همراه آزمون انحراف کروموزومی یا ریزهسته و آزمون جهش ژنی الزامی است.

تفاوت بین سویه‌های TA98 و TA100 چیست؟

TA98 برای تشخیص جهش‌های شیفت قاب طراحی شده است. TA100 برای تشخیص جهش‌های تعویض جفت باز طراحی شده است. استفاده از هر دو سویه ضروری است.

چرا از مخلوط S9 در تست سمیت ژنی ایمز استفاده می‌شود؟

برخی مواد پیش جهش‌زا هستند و پس از متابولیسم در کبد به متابولیت‌های جهش‌زا تبدیل می‌شوند. مخلوط S9 این متابولیسم کبدی را شبیه‌سازی می‌کند.

معیار پذیرش کنترل مثبت و منفی در تست سمیت ژنی ایمز چیست؟

کنترل منفی: تعداد کلونی‌های برگشتی باید در محدوده کنترل تاریخی باشد.

کنترل مثبت: باید افزایش 5 تا 10 برابری تعداد کلونی‌های برگشتی نسبت به کنترل منفی ایجاد کند.

آیا گزارش تست سمیت ژنی ایمز برای صادرات به چین پذیرفته می‌شود؟

بله. NMPA چین دستورالعمل OECD 471 را به عنوان یک روش معتبر می‌پذیرد.

چه موادی با آزمون ایمز تداخل دارند؟

مواد سمی باکتریایی که باعث کاهش شدید رشد باکتری می‌شوند، مواد رنگی، مواد با متابولیسم پیچیده و مواد فرار.

زمان انجام آزمون ایمز چقدر است؟

معمولاً 4 تا 6 هفته کاری از تاریخ دریافت نمونه تا صدور گزارش نهایی.

تفاوت روش پلیت اینکورپوریشن و پری اینکوبیشن در تست سمیت ژنی ایمز چیست؟

در روش پلیت اینکورپوریشن، باکتری و ماده آزمون مستقیماً با آگار نرم مخلوط می‌شوند. در روش پری اینکوبیشن، ابتدا باکتری و ماده آزمون قبل از اختلاط با آگار انکوبه می‌شوند که حساسیت بیشتری دارد.

آیا می‌توانم تست سمیت ژنی ایمز را همزمان سایر آزمون‌ها را سفارش دهم؟

بله. انجام همزمان آزمون‌ها باعث کاهش زمان و هزینه می‌شود.

برای مشاوره رایگان و هماهنگی ارسال نمونه، با کارشناسان ما تماس بگیرید.

 پیام‌رسان بله: 989900100182+

 تماس تلفنی: 982191010809+

  • سمیت-ژنی-ایمز
  • تست جهش معکوس باکتریایی
  • تست ames
  • تست سمیت ژنی ames
  • تست سمیت ژنتیکی ames
  • تست سمیت ژنتیکی ایمز